浅谈高度游标卡尺的精度分析

　　高度游标卡尺是生产系统,特别是机械制造工业中普遍使用的测量工具,它是保证量值准确一致和产品质量的重要手段之一,现在有的工厂企业工人不合理使用此量具,因此这对提高产品质量和降低生产成本有着重要作用,高度游标卡尺在通用量具中属于游标类量具,可用于直接测量和比较测量。高度游标卡尺的游标读数值有0.02mm、0.05mm两种,测量范围有(0~200)、(0~300)、(0~500)、(0~1000)和(0~2000)mm等,根据使用工件进行选用不同规格的高度游标卡尺。

　　1 高度游标卡尺读数原理

　　高度游标卡尺读数部分由尺身与游标组成。原理是利用尺身刻线间距与游标刻线间距之差来进行小数读数,如:通常在主尺上刻有间距为1mm的刻线,游标刻线间距为0.98mm,游标上刻线数是50个,它们均匀分布于主尺49mm范围内,则尺身与游标的间距为0.98mm,根据这个原理,使之成为读数值为0.02mm。游标沿着尺身移动,即可使尺身有游标上某一刻线对准,能得出被测长度尺寸的毫米整数和小数部分。

　　2 高度游标卡尺的精度分析

　　高度游标卡尺示值误差一般包括高度尺本身的误差,客观因素引起的误差和随机误差等。下面介绍刻度误差和尺身导向面不正确误差供参考

　　(1)一般尺身刻度和游标刻度误差,如表1所示。

　　(2)尺身导向基面不正确误差,包括高度尺尺身导向基面直线度与尺身导向基面对底座工作面的垂直度两种误差。

　　在一定的示值误差下,如图1所示关于尺身导向基面直线度误差,可按下式计算:

式中:c--尺框长度;a--尺身导向基面到划线爪顶,工作面的距离;K--尺身导向基面直线度;ΔSc--由于尺身导向基面直线度引起的示值误差。

　　设c=50mm,a=100mm,ΔSc=0.02mm(即示值误差保持在0.02mm内)。

　　根据上式

　　即对50mm长的尺框来说,尺身导向基面直线度必须在0.01mm以内。

　　从上式可知,要保持一定的示值误差(如0.02mm),尺框越长,使用的划线爪越短,则对尺身导向基面直线度K要求可降低一些。

　　关于尺身的垂直度偏差与示值误差的关系见图2。

　　高度尺的尺身偏离底座测量面,即相对于直角倾斜θ弧度,其计算如下:

　　3 高度尺零位正确性检定法

　　(1)在平板上涂以一层薄红丹粉,将高度尺放在平板上,使底座工作面与平板面贴合,然后轻轻往复回转高度尺底座工作面,调节微动螺母,使划线爪擦去红丹粉。这时,观察高度尺的尺身零刻线与游标零刻线是否对准。检定用的平板应选用一级或一级以上精度,否则将影响检定精度。